本報通訊員 張青林
2019年初以來，安鋼集團第二煉鋼廠的煉鋼生產(chǎn)呈現(xiàn)出穩(wěn)定、快捷、高效的發(fā)展態(tài)勢。特別是在產(chǎn)量強勁增長的同時，沒有出現(xiàn)“蘿卜快了不洗泥”式的質(zhì)量滑坡和指標下降現(xiàn)象，關鍵技術經(jīng)濟指標顯著優(yōu)化。
截至今年6月底，該廠品種鋼合格率達到100%，鋼鐵料消耗達到1057.85千克/噸，硅錳比合格率達到95.65%，工序能耗為36.64千克標準煤/噸，終點碳消耗、濺渣合格率、合金成本等多項指標均創(chuàng)該廠煉鋼歷史最好紀錄。
這一切都得益于該廠多年來持續(xù)不斷加強新技術開發(fā)應用，為煉鋼生產(chǎn)插上了騰飛的翅膀。該廠參與研發(fā)的首套能夠在煉鋼現(xiàn)場成功應用的C（碳）、T（溫度）在線實時動態(tài)檢測系統(tǒng)——“灰體光譜數(shù)字化”煉鋼系統(tǒng)，就是其中一項典型的新技術應用范例。
科技追求不停歇
一直以來，安鋼第二煉鋼廠不斷尋求技術創(chuàng)新和突破，先后自主研發(fā)了國內(nèi)領先的物流跟蹤系統(tǒng)，填補國內(nèi)空白的連鑄坯定重切割系統(tǒng)、連鑄自動化應用技術等，通過一系列科技創(chuàng)新實現(xiàn)了技術經(jīng)濟指標的持續(xù)優(yōu)化，綜合經(jīng)濟效益大幅提升。
近年來，該廠又將科技創(chuàng)新的目光聚焦在轉(zhuǎn)爐冶煉過程的參數(shù)控制方面。從世界范圍來看，目前大多數(shù)轉(zhuǎn)爐，特別是中小型轉(zhuǎn)爐的冶煉過程控制，仍采用人工判斷法。
受固有的主觀因素和個體差異的影響，人工判斷不可避免會產(chǎn)生誤差，增加產(chǎn)品質(zhì)量的不穩(wěn)定性，造成能源、材料、勞動力的巨大浪費，阻礙產(chǎn)能的有效發(fā)揮和鋼水質(zhì)量的提升?，F(xiàn)有的一些控制系統(tǒng)，諸如：爐氣分析動態(tài)控制、冶煉噪聲分析、光信息控制、圖像分析等，由于命中率低、工人勞動強度大、設備體積大且成本高、維護費用昂貴、近爐高溫區(qū)域工作壽命短等原因，僅能在小范圍內(nèi)適用，無法進行工業(yè)化推廣。因此，研發(fā)一種成本低廉、簡單可靠，能夠取代人工判斷法，能夠適應煉鋼現(xiàn)場高溫環(huán)境的實時在線測量控制系統(tǒng)，是國內(nèi)外轉(zhuǎn)爐煉鋼企業(yè)亟須解決的難題。
科技研發(fā)解難題
安鋼第二煉鋼廠自身雖有豐富的實踐經(jīng)驗，但在先進科技設備方面仍有所欠缺。因此，該廠積極與專業(yè)技術院校進行合作，經(jīng)過多方考察驗證，最終決定與南京理工大學聯(lián)手，共同進行“灰體光譜數(shù)字化”參數(shù)實時檢測項目的開發(fā)。“灰體光譜數(shù)字化”技術可以在轉(zhuǎn)爐冶煉過程中，實時檢測碳、磷、硫、溫度等主要參數(shù)，是科技部863計劃項目的研究成果。南京理工大學在“灰體光譜數(shù)字化”方面的研究起步早，研究項目基本成形。
新技術以大數(shù)據(jù)、工業(yè)智能化多模塊為基礎，以光譜合成等多技術集成為手段，可實現(xiàn)遠距離非接觸式檢測。由于關鍵設備遠離轉(zhuǎn)爐高溫區(qū)域，該系統(tǒng)抗干擾性強，能適用于所有轉(zhuǎn)爐煉鋼環(huán)境，并且測量精度高、動態(tài)范圍大，能在線動態(tài)實時顯示冶煉過程C、T數(shù)據(jù)，為煉鋼全過程提供直接指導，為智能化煉鋼提供關鍵性技術支撐。值得一提的是，該系統(tǒng)設備成本低廉，為一次性投入，無任何維護費用。
2015年6月底，安鋼第二煉鋼廠與南京理工大學正式簽訂開發(fā)協(xié)議；當年8月份，項目初步上線運行。初試期間，雙方根據(jù)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)和安裝位置的變化，數(shù)次調(diào)整測溫數(shù)據(jù)、改進測溫算法，至2016年12月份，各項技術指標全部達到或優(yōu)于協(xié)議要求，完全實現(xiàn)預期目標。該系統(tǒng)應用之后，不僅提高了煉鋼產(chǎn)量，降低了原料成本，而且提高了鋼水質(zhì)量，具有顯著的經(jīng)濟效益和廣泛的社會效益。
該項煉鋼新技術在安鋼第二煉鋼廠首次實現(xiàn)工業(yè)化應用，首次實現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐煉鋼過程碳、硫、磷、溫度等參數(shù)非接觸式在線實時動態(tài)檢測，可完全取代人工判斷，有著廣闊的應用前景。
對于目前國內(nèi)120噸級以上轉(zhuǎn)爐來說，副槍是標配，技術成熟，終點命中率較高。但是，利用副槍只能實現(xiàn)煉鋼過程的終點控制，無法實現(xiàn)冶煉全過程連續(xù)監(jiān)控，并且副槍探頭為一次性消耗品，增加成本，不利于節(jié)能減排?！盎殷w光譜數(shù)字化”技術的工業(yè)化應用可望輔助甚至取代副槍等測試手段，一次投入，長期使用，將促進世界煉鋼行業(yè)節(jié)能減排、提高效率、降低成本、提高質(zhì)量，意義重大。
科技煉鋼顯神威
2017年3月份，該項目正式通過技術部門驗收。為使科技創(chuàng)新項目盡早發(fā)揮效能，安鋼第二煉鋼廠及時組織職工進行適應性技術培訓，并針對項目技術指標在實際生產(chǎn)中的應用效果，隨時修訂完善相關工藝技術操作規(guī)程；技術人員堅持跟班進行指導，隨時解決冶煉過程中遇到的問題。經(jīng)過1年多的磨合應用，科技與生產(chǎn)的契合度日臻完美，傳統(tǒng)的人工經(jīng)驗判斷方法逐漸被取代。
2018年下半年，該廠科技煉鋼的效能開始發(fā)揮出來，帶動生產(chǎn)指標持續(xù)優(yōu)化。與2017年同期相比，終點碳提高約0.02%，一倒率由之前的68%提高到82%，散裝料消耗噸鋼降低8千克~10千克，合金料消耗噸鋼降低1千克~2千克。據(jù)測算，終點碳每提高0.01%，噸鋼合金成本降低約1.15元，僅此一項該廠每年就可多創(chuàng)效300多萬元。
2019年初以來，隨著鋼鐵市場的好轉(zhuǎn)，該項新技術成為助力該廠主要冶煉指標實現(xiàn)飛躍的關鍵技術，受到一線煉鋼人員的大力追捧。該項新技術對煉鋼過程中碳、硫、磷等各種元素含量和溫度的實時檢測，使轉(zhuǎn)爐出鋼時間的把控更加精確，有效節(jié)約了吹煉時間，極大地推動了轉(zhuǎn)爐產(chǎn)能的發(fā)揮。在推動產(chǎn)能發(fā)揮、實現(xiàn)增產(chǎn)創(chuàng)效的同時，該項新技術還可對鋼水成分和質(zhì)量進行精準控制，促使產(chǎn)品質(zhì)量大幅提升。此外，冶煉過程各種參數(shù)的實時動態(tài)檢測，也極大地減輕了冶煉人員的勞動強度，節(jié)省了人工成本。
《中國冶金報》（2019年08月08日 03版三版）
